CN105453138A - 三维图像数据分析和浏览 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于分析表示图像体积的图像强度的图像数据的系统(100)，所述图像强度具有信号动态范围。所述系统(100)包括用于访问显示数据的分析子系统(140)，所述显示数据定义针对所述图像体积的显示的显示设置的集合，在所述显示期间，所述显示设置的集合中的每一个引起所述信号动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围。在操作期间，所述分析子系统(140)分析所述图像数据，以针对所述显示设置的集合中的每一个识别所述图像体积中包括在各自的子范围内的图像强度的区域，从而识别感兴趣区域的集合并且生成识别所述感兴趣区域的集合的分析数据(142)。正因如此，使得所述用户能够快速浏览到所述图像体积中当使用所述各自的显示设置来进行显示时包含有意义的视觉信息的区域。

Description

三维图像数据分析和浏览

技术领域

本发明涉及用于分析图像体积的图像数据的系统和方法。本发明还涉及包括所述系统的工作站和成像装置以及用于执行所述方法的计算机程序产品。

背景技术

在图像分析与显示领域中，常见的是通过响应于从用户接收到的浏览(navigation)命令而显示图像数据的不同区域来使得用户能够研究图像数据。例如，在医学领域中，计算机断层摄影(CT)可以提供患者的三维(3D)图像数据，所述3D图像数据可以示出解剖结构。为了使得诸如放射科医师的用户能够研究解剖结构，可以响应于用户提供浏览命令而将3D图像数据向用户显示为解剖结构的二维(2D)图像切片的序列。

为了进一步在对图像数据的研究中支持用户，可以使得用户能够在不同显示设置之间进行选择，以优化图像数据的显示。尤其地，可以使得用户能够在这样的显示设置之间进行选择：所述显示设置取决于选择而引起图像数据的动态范围的不同子范围要被映射到显示的动态范围。有效地，通过选择特定的显示设置，用户选择图像数据的动态范围的特定子范围以供显示，其中，落在所述子范围以外的图像强度通常例如通过裁剪被映射到该子范围。例如，可以使得用户能够在窗宽(WW)参数与窗位(WL)参数的不同组合之间进行选择，其中，窗宽参数与窗位参数的每种组合均指定从图像数据的动态范围到显示的动态范围的不同转换。在医学领域中，可以提供这样的显示设置，以使得能够对不同类型的身体部分和身体区域(例如，不同组织类型或不同器官)进行最优可视化。

期望的是在对图像数据的研究中进一步帮助用户。US6127669描述了一种方法，所述方法自动计算在显示图像时合适的窗宽选项和窗位选项。据说该方法可以自动计算针对图像中潜在感兴趣的不同结构的最优窗宽设置和窗位设置，即，通过对图像的直方图应用分割方法。该方法还可以显示窗宽设置和窗位设置的菜单，以允许放射科医师阅览通过潜在感兴趣的全部结构。

US6127669的方法的问题在于，其在研究图像体积的图像数据中对用户帮助不够。

发明内容

具有在研究图像体积的图像数据中进一步帮助用户的系统或方法将是有利的。

为了更好地解决该关心问题，本发明的第一方面提供了一种用于分析图像数据的系统，所述系统包括：

-输入部，其用于接收所述图像数据，所述图像数据表示图像体积的图像强度，所述图像强度具有信号动态范围；

-分析子系统，其用于：

i)访问显示数据，所述显示数据定义针对所述图像体积的显示的显示设置的集合，在所述显示期间，所述显示设置的集合中的每一个引起所述信号动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围，

ii)分析所述图像数据，以针对所述显示设置的集合中的每一个识别所述图像体积中包括各自的子范围内的图像强度的区域，从而识别感兴趣区域的集合；以及

iii)生成分析数据，所述分析数据识别所述感兴趣区域的集合。

在本发明的另一方面中，提供了一种工作站和成像装置，所述工作站和成像装置包括所阐述的系统。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于分析图像数据的方法，所述方法包括：

-接收所述图像数据，所述图像数据表示图像体积的图像强度，所述图像强度具有信号动态范围；

-访问显示数据，所述显示数据定义针对所述图像体积的显示的显示设置的集合，在所述显示期间，所述显示设置的集合中的每一个引起所述信号动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围；

-分析所述图像数据，以针对所述显示设置的集合中的每一个识别所述图像体积中包括各自的子范围内的图像强度的区域，从而识别感兴趣区域的集合；并且

-生成分析数据，所述分析数据识别所述感兴趣区域的集合。

在本发明的另一方面中，提供了一种包括指令的计算机程序产品，所述指令用于令处理器系统执行所阐述的方法。

以上系统和方法在研究图像体积的图像数据中以如下方式帮助用户。输入部被提供用于接收所述图像数据。所述图像数据表示图像体积的图像强度，这是因为所述图像数据构成，或者能够被转化成，体积图像。例如，所述图像数据可以包括图像切片的集合，所述图像切片的集合当被堆叠在一起时表示所述图像体积。分析子系统被提供用于访问显示数据，所述显示数据定义用于在向所述用户显示所述图像体积中使用的不同显示设置的集合。来自所述显示设置的集合中的每一个，即，来自所述显示设置的集合的每个显示设置，引起所述图像数据的动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围，即，在所述图像体积的显示期间使用的范围。有效地，所述不同显示设置提供将所述图像数据映射到所述显示动态范围的备选方式。结果，在所述图像体积的所述显示期间，在所述子范围以外的图像强度通常被硬裁剪、软裁剪或以其他方式映射到所述子范围。

所述分析子系统被布置用于分析所述图像数据，以针对所述显示设置的集合中的每一个确定所述图像体积是否包括在与各自的显示设置相关联的子范围内的图像强度，以及如果是的话，所述图像体积的哪部分包括在与所述各自的显示设置相关联的所述子范围内的图像强度。相应地，所述分析子系统能够将所述图像体积的不同部分识别为包括在与不同显示设置相关联的子范围内的图像强度。这样的部分被视为感兴趣区域，这是由于它们包含视觉信息，即，在所述显示期间不被裁剪的图像强度。所述分析子系统还被布置用于生成分析数据，以例如通过像素坐标、体素坐标、图像切片号等来识别这样的感兴趣区域。

以上措施具有以下效果。通过访问所述显示数据，所述系统获得关于在所述图像体积的显示期间可以使用的不同显示设置的信息。尤其地，所述系统获得关于所述用户可以选择所述图像数据的所述信号动态范围的哪些子范围以供显示的信息。通过分析所述图像数据以识别所述图像体积中包括在所述不同子范围内的图像强度的区域的集合，所述系统识别出当使用所述各自的显示设置进行显示时包含有意义的视觉信息的区域。这里，在显示期间不被裁剪的图像强度被视为提供有意义的视觉信息。所述区域因此被视为感兴趣区域，这是因为所述用户预计想要研究这样的区域。通过生成分析数据以识别所述感兴趣区域的集合，使该信息例如对所述用户、对所述系统的另一部分或对不同系统可用。相应地，所述分析数据使得能够告知所述用户关于所述感兴趣区域，其使得所述用户能够聚焦在所述感兴趣区域上。

本发明部分地基于以下认识：即，为了研究图像体积，诸如放射科医师的用户通常必须使用不同显示设置来扫描通过所述图像体积。此外，图像体积可能很大，这是因为图像体积例如可能包括大量的图像切片。例如，在医学成像中，成像装置可以同时采集64个或更多个图像切片。相应地，用户频繁地面对大量的图像数据和大量的显示设置。为了减少研究所述图像数据所需要的时间，用户可以执行第一次粗略审查，以识别感兴趣区域以供以后审查。本发明辅助，或者可以甚至代替这样的粗略的第一次审查，这是因为这样的感兴趣区域是自动确定的，即，通过识别包含可无需裁剪地显示的图像强度并且因此被视为表示有意义的视觉信息的区域。有利地，所述用户不需要聚焦在当使用选择的显示设置进行显示时几乎不包括或不包括有意义的视觉信息的区域上。有利地，用户通过聚焦在所识别的感兴趣区域上并且较少聚焦在图像体积的其他区域上来更加快速地研究图像体积。有利地，因研究图像区域而产生的认知负担得以减少。

任选地，所述系统还包括浏览子系统，所述浏览子系统用于通过响应于从用户接收到的浏览命令而显示所述图像体积的不同区域来使得所述用户能够浏览通过(navigatethrough)所述图像体积，其中，所述浏览子系统还被布置用于：

-使得所述用户能够选择所述显示设置的集合中的一个，以使用所述选择的显示设置来显示所述不同区域；以及

-视觉引导所述用户朝向所述感兴趣区域的集合中与所选择的显示设置相关联的一个。

所述系统包括浏览子系统，所述浏览子系统使得所述用户能够在使用选择的显示设置来显示所述图像体积的同时浏览通过所述图像体积。浏览系统被布置用于使得所述用户能够例如通过选择屏幕上菜单中对所述显示设置的图形表示或文本表示，按下按键等来选择所述显示设置。结果，当所述用户浏览通过所述图像体积时，使用所选择的显示设置来显示所述图像体积的所述不同区域。例如，如果所述信号动态范围为12位，则所选择的显示设置可以引起所述12位范围信号动态范围中特定的8位子范围被映射到所述显示动态范围。相应地，在浏览期间，仅显示在所述8位子范围内的图像强度，而裁剪在所述8位子范围以外的图像强度。所述浏览子系统还被布置用于视觉引导所述用户朝向先前已经确定其包括在与所选择的显示设置相关联的所述子范围内的图像强度的感兴趣区域。非限制性范例为，可以显示所述图像体积的总览，所述总览示出当前位置和所述感兴趣区域在所述图像体积内的位置两者。以上措施具有这样的效果：即，使得所述用户能够快速浏览到所述图像体积中的当使用各自的显示设置进行显示时包含有意义的视觉信息的区域。有利地，所述用户能够跳过或快速浏览通过所述图像体积中不包含有意义的视觉信息的区域。

任选地，所述浏览子系统被布置用于通过显示表示朝向所述感兴趣区域的浏览方向的浏览辅助物来视觉引导所述用户朝向所述感兴趣区域。所述用户因此被呈现以对朝向所述感兴趣区域的所述浏览方向的视觉表示。例如，所述浏览辅助物可以为箭头、文本等。以上措施具有这样的效果：即，所述用户能够以减少的认知负担来解读所述系统的视觉引导。

任选地，所述浏览子系统被布置用于通过将所述浏览初始化为显示所述感兴趣区域的至少部分来视觉引导所述用户朝向所述感兴趣区域。所述浏览子系统因此显示当使用所述各自的显示设置进行显示时包含有意义的视觉信息的所述感兴趣区域的至少部分。例如，所述浏览子系统可以响应于所述用户选择所述各自的显示设置而显示所述感兴趣区域。以上措施具有这样的效果：即，所述用户被呈现以所述感兴趣区域的至少部分，例如，第一图像切片，从而使得所述用户能够快速浏览通过所述整个感兴趣区域。因此不需要手动浏览到所述图像体积中的所述感兴趣区域。

任选地，所述浏览子系统被布置用于确定所述用户是否浏览通过所述感兴趣区域，以使得能够在所述用户未能浏览通过所述感兴趣区域时发出警告。所述感兴趣区域被视为包含有意义的视觉信息，这是由于所述感兴趣区域包括在显示期间不被裁剪的图像强度。所述视觉信息预计与对所述图像数据的所述研究相关。正因如此，如果所述用户未能浏览通过所述感兴趣区域，例如，浏览通过所述感兴趣区域的全部图像切片，则对所述图像数据的所述研究可能是不完整的。不利地，在所述图像数据为医学图像数据的情况中，可能是诊断相关的视觉信息未被所述用户看到，从而导致潜在的医学风险。通过确定所述用户是否浏览通过所述感兴趣区域，所述系统可以在所述用户未能浏览通过所述感兴趣图像(例如，通过未浏览到所述感兴趣区域，或者仅部分地浏览通过所述感兴趣区域)时发出警告。有利地，在被所述系统警告后，所述用户终究能够浏览通过所述感兴趣区域。有利地，这样的警告可以被提供为针对所述感兴趣区域中的每一个的核对清单的形式，所述核对清单被显示在屏幕上，并且在所述核对清单中未被核对的项目构成对所述用户尚未浏览通过所述各自的感兴趣区域的视觉警告。

任选地，所述浏览子系统被布置用于针对所述显示设置的集合中的每一个记录指示所述用户是否浏览通过所述各自的感兴趣区域的数据。所述浏览子系统因此记录对所述图像数据的所述研究的日志，这是因为其生成示出所述用户是否浏览通过被视为包含有意义的视觉信息的所述感兴趣区域的数据。有利地，所述数据使得能够在以后对所述图像数据的所述研究的完整性进行验证。

任选地，所述浏览子系统被布置用于视觉识别和/或自动选择所述显示设置的集合中的这样的一个显示设置：针对所述显示设置，已经成功地识别出各自的感兴趣区域。取决于所述图像数据，所述分析子系统可能或可能没有成功识别针对所述显示设置的集合中的每一个的感兴趣区域。这里，术语成功识别指的是发现这样的感兴趣区域：所述感兴趣区域包括在与所述各自的显示设置相关联的子范围内的图像强度。相应地，如果所述图像数据几乎不包括或不包括在所述各自的子范围中的图像强度，则所述分析子系统可能在识别这样的感兴趣区域上是不成功的。所述浏览子系统因此被布置用于视觉识别和/或自动选择这样的显示设置的集合中的至少一个：针对所述显示设置的集合，确实已经成功识别出各自的感兴趣区域。例如，如果所述显示设置是可经由屏幕上菜单来选择的，则所述浏览子系统可以突出显示屏幕上的这样的显示设置：针对所述显示设置，已经识别出各自的感兴趣区域。有利地，所述用户能够更加快速地研究所述图像数据，这是因为不需要在已经选择了这样的显示设置(针对所述显示设置，尚未识别出感兴趣区域)的同时浏览通过所述图像体积。而是相反，使得所述用户能够在所述图像研究中仅使用这样的显示设置：针对所述显示设置，已经成功识别出感兴趣区域。

任选地，所述分析子系统被布置用于基于对所述图像强度的直方图分析来分析所述图像数据。直方图分析是分析图像数据是否包括在所述信号动态范围的子范围内的图像强度的一种方便的方式。例如，所述分析子系统可以针对所述图像体积的不同区域执行直方图分析，并且分析每个直方图的箱以确定各自的区域是否包括在与所述显示设置中的一个相关联的并且因此被视为感兴趣区域的子范围内的图像强度。

任选地，所述直方图分析包括针对所述显示设置的集合中的每一个确定以下的组中的至少一个：所述图像强度在所述各自的子范围内的量和分布。所述分析子系统因此不仅基于所述感兴趣区域是否包括在所述各自的子范围内的图像强度来识别感兴趣区域，而且还在所述识别中使用所述图像强度在各自的子范围内的所述量和/或所述分布。有利地，使得所述分析子系统能够更好地识别包含有意义的视觉信息的区域，与仅包含在所述各自的子范围内有限量的图像强度和/或几乎不提供视觉信息的分布的区域相反。

任选地，所述显示设置的集合中的每一个包括窗宽参数和窗位参数。窗宽参数与窗位参数的组合被频繁地用于选择信号动态范围中用于在显示期间映射到显示动态范围的子范围。所述分析子系统因此识别当使用窗宽参数与窗位参数的选定集合进行显示时包括有意义的视觉信息的区域。

任选地，所述图像数据为医学图像数据，并且所述显示设置的集合中的每一个均与对特定的组织或器官的可视化相关联。更优选地，所述显示设置的集合包括与对特定的组织或器官的可视化相关联的窗宽(WW)参数和窗位(WL)参数。从医学图像显示知晓使用显示设置的不同组合，尤其是窗宽参数与窗位参数的不同组合，以最优地显示不同的组织和/或器官。所述分析子系统因此在所述医学图像数据中识别包括对于对特定的组织或器官的所述研究有意义的视觉信息的区域。

任选地，所述图像数据包括图像切片的集合，并且所述分析子系统被布置用于将所述图像切片的子集识别为所述图像体积的所述区域。每个感兴趣区域因此包括所述图像切片的子集。

本领域技术人员应当理解，可以以认为有用的任何方式对本发明的以上提及的实施例、实施方式和/或各方面中的两个或更多个进行组合。

本领域技术人员在本描述的基础上能够执行所述成像装置、所述工作站、所述方法和/或所述计算机程序产品的修改和变型——其对应于所描述的所述系统的修改和变型。

本领域技术人员应当认识到，所述方法可以应用于由各种采集模态采集的多维图像数据，例如，三维(3D)图像或四维(4D)图像，所述各种采集模态例如为但不限于，标准X射线成像、计算机断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、超声(US)、正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)以及核医学(NM)。

在独立权利要求中定义了本发明。在从属权利要求中定义了有利的实施例。

附图说明

参考后文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将是明显的并且得到阐明。在附图中，

图1示出了用于分析图像体积的图像数据以识别图像体积中当使用选择的显示设置进行显示时包括有意义的视觉信息并且从而构成感兴趣区域的区域的系统；

图2示出用了于分析图像体积的图像数据的方法；

图3示出用了于执行该方法的计算机程序产品；

图4示出了使用不同显示设置来按次序的扫描通过图像体积，以针对不同显示设置中的每一个识别感兴趣区域；

图5示出了不同显示设置的效果，即，信号动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围；

图6a示出了浏览通过图像体积的用户已经选择了不同显示设置中的一个，其中，用户被系统视觉引导朝向与所选择的显示设置相关联的感兴趣区域；并且

图6b示出了用户已经浏览到感兴趣区域的结果。

应当指出，在不同的图中具有相同附图标记的项目具有相同的结构特征和相同的功能，或者为相同的信号。在已经解释了这样的项目的功能和/或结构时，不必在详细描述中重复对其的解释。

具体实施方式

图1示出了用于分析图像数据的系统100。系统100包括用于接收图像数据042的输入部120。图1示出了输入部120从图像数据库040——在医学图像数据的情况中例如为图片存档与通信系统(PACS)——接收图像数据042。图像数据042表示图像体积的图像强度。图像强度具有信号动态范围，这是因为图像数据中存储的图像强度能够采取信号动态范围内的值。例如，信号动态范围可以为16位，得到从0至65535的范围。输入部120可以包括适合于接收图像数据042的任何合适类型的输入部，例如，网络接口、存储设备接口等。

系统100还包括用于访问显示数据的分析子系统140，所述显示数据定义针对图像体积的显示的显示设置的集合。分析子系统140可以从内部存储设备，即，从分析子系统140内访问显示数据。尽管未在图1中示出，但是分析子系统140备选地可以获得来自诸如外部数据库、显示处理器等的外部源的显示数据。显示设置的集合中的每一个均引起在图像体积的显示期间信号动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围。分析子系统140还被布置用于分析图像数据042，以针对显示设置的集合中的每一个识别图像体积中包括在各自的子范围内的图像强度的区域。出于该目的，分析子系统140被示为经由输入部120接收或访问图像数据042。结果，可以识别感兴趣区域的集合。此外，分析子系统140被布置用于生成分析数据142，所述分析数据142识别感兴趣区域的集合。例如，分析数据142可以包括坐标、切片号等。图1示出了分析子系统140内部输出分析数据142，从而使得其可供在系统100内使用。备选地，分析子系统140可以外部输出分析数据142，例如，经由输出部输出到外部设备。

系统100的操作可以被简单地解释如下。输入部120接收图像数据042。同时地或按次序地，分析子系统140访问显示数据。分析子系统140然后分析图像数据042，以针对显示设置的集合中的每一个识别图像体积中包括在各自的子范围内的图像强度的区域。最终，分析子系统140生成识别感兴趣区域的集合的分析数据142。

图1还示出了本发明的任选方面，即，系统100还包括浏览子系统160，所述浏览子系统160用于通过响应于从用户接收到的浏览命令而显示图像体积的不同区域来使得用户能够浏览通过图像体积。图1示出了浏览子系统160包括用户输入部162和显示处理器164。然而，这并非限制，这是因为浏览子系统160也可以采取任何其他合适的形式。

用户输入部162被示为被连接到用户输入设备020，例如，计算机鼠标、键盘、触摸设备等。相应地，使得浏览子系统160能够从用户接收诸如浏览命令022的命令，即，通过用户操作用户输入设备020。显示处理器164被示为从用户输入部162接收浏览命令022并从输入部120接收图像数据042。相应地，使得浏览子系统160能够响应于浏览命令022而显示图像体积的不同区域。出于该目的，显示处理器164可以利用从体积图像可视化的领域本身已知的技术。例如，如果图像数据042为体积图像数据，则显示处理器164可以使用最大强度投影以生成示出图像体积的不同区域的视图。另一范例为，如果图像数据042包括一叠图像切片，则显示处理器164可以响应于从用户接收到的浏览命令022而显示不同的图像切片。然后在显示器010上向用户显示显示处理器164的输出166。

应当注意，浏览子系统160的操作，并且尤其是浏览子系统160对分析数据142的使用，将参考图6a和图6b来进一步解释。

图2示出了用于分析图像体积的图像数据的方法200。方法200可以对应于图1的系统的操作。然而，这并非限制，这是因为方法200也可以与系统分开执行，例如，使用不同的系统或设备。方法200包括：在标题为“接收图像数据”的第一步骤中，接收210图像数据，图像数据表示图像体积的图像强度，图像强度具有信号动态范围。方法200还包括：在标题为“获得显示设置”的第二步骤中，访问220显示数据，所述显示数据定义针对图像体积的显示的显示设置的集合，显示设置的集合中的每一个引起在显示期间信号动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围。方法200还包括：在标题为“识别(一个或多个)感兴趣区域”的第三步骤中，分析230图像数据，以针对显示设置的集合中的每一个识别图像体积中包括在各自的子范围内的图像强度的区域，从而识别感兴趣区域的集合。最终，方法200包括：在标题为“生成分析数据”的第四步骤中，生成240分析数据，所述分析数据识别感兴趣区域的集合。应当注意，可以以任何合适的顺序来执行方法200的步骤。尤其地，可以同时地或以与图2中示出的相反的顺序来执行第一步骤210和第二步骤220。

图3示出了计算机程序产品270，所述计算机程序产品270包括用于令处理器系统执行前面提及的图2的方法200的指令。计算机程序产品270可以被包括在计算机可读介质280上，例如为一系列机器可读物理标记和/或一系列具有不同的电子(例如，磁性)或光学性质或值的元件的形式。

图4图示了用户可以常规地研究图像数据的方式以及图示了根据本发明的系统可以以何种顺序分析图像数据以识别感兴趣区域两者。在该范例和另外的范例中，图像数据为包括图像切片的集合——它们一起表示图像体积300——的医学图像数据，并且图像体积中的区域包括一个或多个图像切片(即，图像切片的集合的子集)。然而，这并非限制，这是因为图像数据042也可以采取任何其他合适的形式，例如，非医学图像数据或者具有不同格式的图像数据。例如，图像数据可以为体积图像数据，并且图像体积的区域可以为其子体积。非医学图像数据的范例为在例如对金属结构的两个部分之间的焊接的放射性测试期间(即，在工业放射成像期间)获得的非医学图像数据。

在对这样的医学图像数据的研究期间，诸如放射科医师的用户通常在两个阶段执行研究，即，解剖结构审查，在所述解剖结构审查中，用户使用不同的显示设置来重复扫描(即，浏览)通过全部图像切片。通常，不同的显示设置为窗宽(WW)参数与窗位(WL)参数的不同组合，其中，每种组合均与对特定的组织或器官的可视化相关联。相应地，在每次扫描期间，使用选定的WW/WL参数组合将图像体积显示给用户。备选地，不同的显示设置可以为不同的对比度设置和/或亮度设置，不同的传递曲线等。尤其地，不同的显示设置可以每个均包括查找表(LUT)，所述LUT以这样的方式将图像数据的图像强度映射到显示动态范围，使得获得针对用户有意义的显示。相应地，每个LUT可以选择信号动态范围的不同子范围以供显示，其中，其他图像强度被硬裁剪或软裁剪。

图4中通过箭头的系列320图示了解剖结构审查，其中，每个箭头表示使用选定的WW/WL参数组合扫描通过图像体积，并且利用“A”、“B”和“C”指示的不同的WW/WL参数组合。通常，解剖结构审查是粗略执行的，这是因为用户主要针对要更密切研究的区域(即，感兴趣区域)审查解剖结构。已经完成了解剖结构审查后，用户可能已经识别出不同的感兴趣区域。在图4的范例中，这通过图像切片中被用户识别为当使用WW/WL参数组合A时的第一感兴趣区域310A和当使用WW/WL参数组合C时的第二感兴趣区域310C的第一子集来图示。应当注意，在该范例中，用户不识别当使用WW/WL参数组合B以扫描通过图像体积300时的感兴趣区域。相应地，在解剖结构审查之后的详细审查中，用户可以选择WW/WL参数组合A以更加详细地审查第一感兴趣区域310A，并选择WW/WL参数组合C以更加详细地审查第二感兴趣区域310C。这样的详细审查可以包括在各自的图像切片中注释病理学。

根据本发明的系统可以以相似的顺序来分析图像数据以识别感兴趣区域，即，通过首先扫描通过图像体积300以识别图像体积中包括在信号动态范围中与WW/WL参数组合A相关联的子范围内的信号强度的区域，然后扫描通过图像体积300以识别针对WW/WL参数组合B的感兴趣区域，并且最终扫描通过图像体积300以识别针对WW/WL参数组合C的感兴趣区域。然而，应当认识到，系统也可以以各种其他方式分析图像数据，例如，通过并行使用全部WW/WL参数组合来分析全部图像切片。

应当注意，分析子系统可以生成分析数据，以不仅识别感兴趣区域(例如，图像切片中包含有意义的视觉信息的子集)，而且还可以识别邻近的图像切片(即，在感兴趣区域之前和之后的一系列图像切片)，从而识别不仅提供有意义的视觉信息而且还提供解剖背景的视场(FOV)。

图5图示了不同的显示设置的效果，即，信号动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围。尤其地，图5示出了在其中水平轴指代信号动态范围400而垂直轴指代显示动态范围410的图。常常，信号动态范围相对高，例如为16位。相反，归因于人眼区分灰度级的有限能力，显示动态范围可以被选取为相对低，例如为8位。正因如此，显示动态范围可以指被选取用于显示的动态范围，而非显示器自身的实际可达到的动态范围(其可能较高)。相应地，图5的图图示了由不同的显示设置(即，不同的WW/WL参数组合A、B、C)实现的、从信号动态范围400到显示动态范围的不同映射。

图5如下示出了的WW/WL参数组合A，即，通过定义信号动态范围的子范围的宽度(即，窗宽)的双向箭头402，以及定义子范围的水平(即，窗位)的点404。相应地，WW/WL参数组合A定义被映射到显示动态范围410的子范围或窗口。应当注意，这样的映射可以为线性的但也可以为非线性的，例如，S型函数或任何其他非线性函数。图5还示出了由WW/WL参数组合B和C定义的子范围，它们被示为在水平和宽度上与WW/WL参数组合A不同。

为了针对显示设置的集合中的每个A、B、C识别图像体积中包括在各自的子范围内的图像强度的区域，分析子系统可以被布置用于基于对图像强度的直方图分析来分析图像数据。应当注意，这样的直方图分析非常适合于确定图像强度是否落入各自的子范围内，以及如果是的话，有多少图像强度落入各自的子范围内。出于该目的，可以定义直方图箱，所述直方图箱适当地跨越该子范围，例如，跨越整个子范围的单个箱或者一起跨越该子范围的多个箱。可以针对个体区域执行这样的直方图分析，以确定每个区域是否构成针对特定显示设置的感兴趣区域。例如，分析子系统可以针对图像切片中的每一个独立地执行直方图分析。直方图分析可以包括针对显示设置的集合中的每一个确定图像强度在各自的子范围内的量和/或分布。这样的信息可以用于例如通过仅在一区域包括在各自的子范围内的显著量的图像强度和/或在所述子范围内足够宽的分布时将该区域视为感兴趣区域来更好地确定当使用特定显示设置时该区域是否构成感兴趣区域。应当注意，以上准则也可以由与直方图分析分开的分析子系统来应用，即，一般用于识别感兴趣区域。此外，代替直方图分析，可以应用任何其他合适的技术。例如，分析子系统可以简单地将每个图像强度的值与各自的子范围进行比较，并且对落入各自的子范围内的图像强度的数目进行计数。这样的技术和其他的技术也是图像分析领域的技术人员力所能及的。

图6a图示了用户与图1的系统之间的交互。首先，图6图示了在用户浏览通过图像数据的同时被示于用户的不同图像切片。这里，不同图像切片中的第一个302，即，第一图像切片302，被示为在一叠图像切片顶上的图像，指代第一图像切片302当前正被示于用户。响应于从用户接收到的浏览命令，浏览子系统可以显示不同的图像切片，例如，响应于“前进”浏览命令而显示第二图像切片304并且响应于随后的“后退”浏览命令而再一次显示第一图像切片302。应当注意，这样的功能是从图像显示领域本身已知的。浏览子系统还可以被布置用于使得用户能够选择显示设置的集合350中的一个，以使用所选择的显示设置来显示不同的区域。出于该目的，浏览子系统可以生成对显示设置350的图形表示，例如，被标记为“A”、“B”、“C”的按钮，它们可经由屏幕上的光标012来选择。

在图6a的范例中，用户已经选择了被标记为“A”的按钮，从而引起浏览子系统使用WW/WL参数组合A来显示图像体积，并且因此显示当前显示的第一图像切片302。从图6a能够看出，第一图像切片302不包含在信号动态范围中的相关联的子范围内的有意义的视觉信息。然而，应当认识到，第一图像切片302当使用WW/WL参数组合B或C进行显示时可以包括或不包括有意义的视觉信息。

在图6a的范例中，分析子系统已经将该叠图像切片的子集识别为第一感兴趣区域310A，即，识别为包括在各自的子范围内的图像强度。浏览子系统可以被布置用于视觉引导用户朝向感兴趣区域的集合中与所选择的显示设置相关联的一个。相应地，由于用户已经选择了WW/WL参数组合A，因此浏览子系统可以视觉引导用户朝向第一感兴趣区域310A。出于该目的，浏览子系统可以显示浏览辅助物，所述浏览辅助物表示朝向感兴趣区域的浏览方向。图6a通过范例的方式示出了为指向上的箭头360的浏览辅助物，从而指示朝向第一感兴趣区域310A的前进浏览方向。相应地，用户被告知关于浏览通过该叠图像切片以到达第一感兴趣区域310A的方式。浏览辅助物也可以采取各种其他形式，例如，文本、不同的图形符号等。浏览子系统也可以提供不同方式的视觉引导，例如，通过显示图像体积的总览，其示出了当前位置和感兴趣区域在图像体积内的位置两者。

图6a示出了本发明另外的任选方面，这是因为其示出了这样的结果：即，浏览子系统被布置用于视觉识别显示设置的集合350中的这样的一个显示设置：针对所述显示设置，已经成功识别出各自的感兴趣区域。在图6a的范例中，浏览子系统视觉上将WW/WL参数组合A和C两者识别为这样的WW/WL参数组合：针对所述WW/WL参数组合，已经成功识别出各自的感兴趣区域，即，通过视觉区分所述WW/WL参数组合与WW/WL参数组合B，针对所述WW/WL参数组合B尚未识别出感兴趣区域，并且利用虚线轮廓示出被标记为“B”的按钮。尤其地，在显示设置的集合350之中视觉识别被标记为“A”和“C”的按钮，即通过利用连续轮廓示出被标记为“A”和“C”的按钮。其他视觉突出显示的手段同样是可能的。例如，被标记为“B”的按钮可以被完全隐藏。额外地或备选地，浏览子系统也可以自动选择显示设置的集合350中的这样的一个显示设置：针对所述显示设置，已经成功识别出各自的感兴趣区域，例如，WW/WL参数组合A。

图6b示出了到感兴趣区域310A的浏览的结果，即，图像切片的子集中被识别为针对WW/WL参数组合A的感兴趣区域310A的图像切片。应当注意，图6b示意性地示出了器官330的横截面，所述器官330的横截面被分析子系统视为通过包括在与WW/WL参数组合A相关联的子范围内的图像强度而构成有意义的视觉内容。图6b中示出的浏览结果可以为用户浏览到感兴趣区域310A的结果，例如，通过提供许多“前进”浏览命令以在由图6a的浏览辅助物360指示的浏览方向上进行浏览。备选地，图6b也可以为这样的结果：即，浏览子系统被布置用于通过将浏览初始化为显示感兴趣区域310A的至少部分来视觉引导用户朝向所述感兴趣区域。例如，浏览子系统可以在由用户对被标记为“A”的按钮进行选择后，例如通过示出其图像切片中的一个(例如，第一图像切片或中间图像切片)来自动浏览到感兴趣区域310A。应当注意，术语初始化指的是浏览子系统自动浏览到感兴趣区域310A，在这之后用户能够再次浏览例如通过感兴趣区域310A的剩余部分。

总体上，浏览子系统可以被布置用于确定用户是否浏览通过所述感兴趣区域。例如，如果感兴趣区域包括五个连续的图像切片，则浏览子系统可以确定用户是否确实浏览通过了全部五个连续的图像切片。浏览子系统还可以被布置用于在用户未能浏览通过感兴趣区域时发出警告。警告可以为对用户的警告，例如，视觉警告或音响警告。警告也可以为无声的，这是因为其被记录而非被提供给用户。这样的记录可以出于记录日志或其他文件记录的目的。类似地，浏览子系统可以被布置用于针对显示设置的集合中的每个记录指示用户是否浏览通过各自的感兴趣区域的数据。这样的记录也可以被显示给用户，例如，以核对清单的形式。备选地，可以仅向用户显示核对清单。另一选项为浏览子系统可以在确定用户已经使用特定的显示设置浏览通过感兴趣区域时自动调用图像显示动作。例如，浏览子系统可以自动选择这样的下一显示设置：针对所述下一显示设置，尚未识别出另外的感兴趣区域。额外地或备选地，浏览子系统可以自动浏览到所述感兴趣区域。正因如此，浏览子系统可以辅助用户使用各自的显示设置来浏览通过全部识别的感兴趣区域。

应当认识到，本发明也适用于适于将本发明付诸实践的计算机程序，尤其是载波上或载波中的计算机程序。程序可以为源代码、目标代码、代码中间源以及为部分编译形式的目标代码的形式，或者为适合于在根据本发明的方法的实施方式中使用的任何其他形式。也应当认识到，这样的程序可以具有许多不同的架构设计。例如，实施根据本发明的方法或系统的功能的程序代码可以被细分成一个或多个子例程。将功能分布在这些子例程之中的许多不同方式对本领域技术人员来说将是明显的。子例程可以被一起存储在一个可执行文件中，以形成自含程序。这样的可执行文件可以包括计算机可执行指令，例如，处理器指令和/或解读器指令(例如，Java解读器指令)。备选地，子例程中的一个或多个或全部可以被存储在至少一个外部库文件中，并且例如在运行时间时被静态地或动态地与主程序链接。主程序包含对子例程中的至少一个的至少一次调用。子例程也可以包括彼此的功能调用。涉及计算机程序产品的实施例包括对应于在本文中阐述的方法中的至少一个的每个处理步骤的计算机可执行指令。这些指令可以被细分成子例程和/或被存储在可以被静态地或动态地链接的一个或多个文件中。涉及计算机程序产品的另一实施例包括对应于在本文中阐述的系统和/或产品中的至少一个的每个单元的计算机可执行指令。这些指令可以被细分成子例程和/或被存储在可以被静态地或动态地链接的一个或多个文件中。

计算机程序的载体可以为能够承载程序的任何实体或设备。例如，载体可以包括存储介质，例如，ROM(例如，CDROM或半导体ROM)，或者磁性记录介质(例如，硬盘)。此外，载体可以为可传输载体，例如，电信号或光信号，它们可以经由电缆或光缆或通过无线电或其他手段来传送。当程序被实施在这样的信号中时，载体可以包括这样的线缆或其他设备或器件。备选地，载体可以为程序被嵌入其中的集成电路，所述集成电路适于执行相关的方法，或者适于在对相关的方法的执行中使用。

应当指出，以上提及的实施例图示而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多备选实施例，而不偏离权利要求的范围。在权利要求中，置于括号内的任何附图标记均不应被解读为对权利要求的限制。动词“包括”及其词性变化的使用不排除权利要求中记载的那些以外的其他元件或步骤的存在。元件前的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件，以及借助于被适当编程的计算机来实施。在列举了若干单元的装置型权利要求中，这些单元中的若干可以由同一项硬件来实施。某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中的事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (15)

1.一种用于分析图像数据的系统(100)，包括：

-输入部(120)，其用于接收所述图像数据(042)，所述图像数据表示图像体积(300)的图像强度，所述图像强度具有信号动态范围(400)；

-分析子系统(140)，其用于：

i)访问显示数据，所述显示数据定义针对所述图像体积的显示的显示设置的集合(350)，在所述显示期间，所述显示设置的集合中的每一个引起所述信号动态范围(400)的不同子范围(402)被映射到显示动态范围(410)，

ii)分析所述图像数据，以针对所述显示设置的集合中的每一个识别所述图像体积中包括在各自的子范围内的图像强度的区域(310)，从而识别感兴趣区域的集合(310A、310B)；以及

iii)生成分析数据(142)，所述分析数据识别所述感兴趣区域的集合。

2.根据权利要求1所述的系统(100)，还包括浏览子系统(160)，所述浏览子系统用于通过响应于从用户接收到的浏览命令(022)而显示所述图像体积(300)的不同区域(302-306)来使得所述用户能够浏览通过所述图像体积，其中，所述浏览子系统还被布置用于：

-使得所述用户能够选择所述显示设置的集合(350)中的一个，以使用所选择的显示设置来显示所述不同区域；以及

-视觉引导(360)所述用户朝向所述感兴趣区域的集合(310A、310B)中与所选择的显示设置相关联的一个。

3.根据权利要求2所述的系统(100)，其中，所述浏览子系统(160)被布置用于通过显示表示朝向所述感兴趣区域的浏览方向的浏览辅助物(360)来视觉引导所述用户朝向所述感兴趣区域(310)。

4.根据权利要求2所述的系统(100)，其中，所述浏览子系统(160)被布置用于通过将所述浏览初始化为显示所述感兴趣区域(310)的至少部分来视觉引导(360)所述用户朝向所述感兴趣区域。

5.根据权利要求2所述的系统(100)，其中，所述浏览子系统(160)被布置用于确定所述用户是否浏览通过所述感兴趣区域(310)，以使得能够在所述用户未能浏览通过所述感兴趣区域时发出警告。

6.根据权利要求5所述的系统(100)，其中，所述浏览子系统(160)被布置用于针对所述显示设置的集合(350)中的每一个记录指示所述用户是否浏览通过各自的感兴趣区域(310A、310B)的数据。.

7.根据权利要求2所述的系统(100)，其中，所述浏览子系统(160)被布置用于视觉识别和/或自动选择所述显示设置的集合(350)中的这样的一个显示设置：针对所述显示设置，已经成功识别出各自的感兴趣区域(310、312)。

8.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述分析子系统(140)被布置用于基于对所述图像强度的直方图分析来分析所述图像数据(042)。

9.根据权利要求8所述的系统(100)，其中，所述直方图分析包括针对所述显示设置的集合(350)中的每一个确定以下的组中的至少一个：所述图像强度在所述各自的子范围内的量和分布。

10.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述图像数据为医学图像数据，并且其中，所述显示设置的集合(350)中的每一个与对特定的组织或器官的可视化相关联。

11.根据权利要求1或10所述的系统(100)，其中，所述显示设置的集合(350)中的每一个包括窗宽参数(402)和窗位参数(404)。

12.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，所述图像数据(042)包括图像切片的集合(302-306)，并且其中，所述分析子系统(140)被布置用于将所述图像切片的子集(310)识别为所述图像体积的所述区域。

13.一种工作站或成像装置，包括根据权利要求1所述的系统。

14.一种用于分析图像数据的方法(200)，包括：

-接收(210)所述图像数据，所述图像数据表示图像体积的图像强度，所述图像强度具有信号动态范围；

-访问(220)显示数据，所述显示数据定义针对所述图像体积的显示的显示设置的集合，在所述显示期间，所述显示设置的集合中的每一个引起所述信号动态范围的不同子范围被映射到显示动态范围，

-分析(230)所述图像数据，以针对所述显示设置的集合中的每一个识别所述图像体积中包括在各自的子范围内的图像强度的区域，从而识别感兴趣区域的集合；并且

-生成(240)分析数据，所述分析数据识别所述感兴趣区域的集合。

15.一种包括指令的计算机程序产品(270)，所述指令用于令处理器系统执行根据权利要求14所述的方法。